将浓度均为0.01 mol/L 的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
【资料】
该“碘钟实验”的总反应:H2O2 +2S2O32-+2H+═S4O62-+2H2O
反应分两步进行:
反应A:H2O2 +2I-+2H+═I2+2H2O
反应B:……
(1)反应B的离子方程式是I2+2S2O32-=2I-+S4O62-I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。对于总反应,I-的作用相当于催化剂催化剂。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色。
b.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去。
试剂X是淀粉、碘化钾淀粉、碘化钾。
试剂
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。
(溶液浓度均为0.01 mol/L)
用量(ML) 序号 |
H2O2 溶液 |
H2SO4 溶液 |
Na2S2O3 溶液 |
KI溶液 (含淀粉) |
H2O |
实验Ⅱ | 5 | 4 | 8 | 3 | 0 |
实验Ⅲ | 5 | 2 | x | y | z |
①实验Ⅲ中,x、y、z所对应的数值分别是
8、3、2
8、3、2
。②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是
其它条件不变,增大氢离子浓度可以加快反应速率
其它条件不变,增大氢离子浓度可以加快反应速率
。(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅳ.(溶液浓度均为0.01 mol/L)
用量(mL) 号 试剂 |
H2O2 溶液 |
H2SO4 溶液 |
Na2S2O3 溶液 |
KI溶液(含淀粉) |
H2O |
实验Ⅳ | 4 | 4 | 9 | 3 | 0 |
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因:
由于n(H2O2):n(Na2S2O3)<,v(A)<v(B),所以未出现溶液变蓝的现象
1
2
由于n(H2O2):n(Na2S2O3)<,v(A)<v(B),所以未出现溶液变蓝的现象
。1
2
【考点】探究影响化学反应速率的因素.
【答案】I2+2S2O32-=2I-+S4O62-;催化剂;淀粉、碘化钾;8、3、2;其它条件不变,增大氢离子浓度可以加快反应速率;由于n(H2O2):n(Na2S2O3)<,v(A)<v(B),所以未出现溶液变蓝的现象
1
2
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:132引用:17难度:0.5
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1.控制变量法是化学实验的常用方法之一,如图所示实验探究影响反应速率的因素是( )
发布:2024/12/30 14:0:1组卷:43引用:3难度:0.6 -
2.(一)Fenton法常用于处理含有难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物.现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响.实验中控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K下设计如下对比实验(其余实验条件见下表):
实验序号 实验目的 T/K pH c/10-3mol•L-1 H2O2 Fe2+ ① 为以下实验作参照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究温度对降解反应速率的影响 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)实验测得不同实验编号中p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示.请根据实验①曲线,计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v(p-CP)=
(3)实验①②表明,温度与该降解反应速率的关系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k为常数)
(4)请分析下表提供的数据回答以下问题:c(I-)/(mol•L-1) c(Fe3+)/(mol•L-1) v/(mol•L-1•s-1) (1) 0.20 0.80 0.032k (2) 0.60 0.40 0.144k (3) 0.80 0.20 0.128k
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
②I-浓度对反应速率的影响
(三)一定温度下,反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)的化学平衡常数为3.0,该温度下将2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容积为2L的密闭容器中反应.请通过计算回答:
(5)v(正)发布:2024/12/30 14:30:1组卷:19引用:2难度:0.5 -
3.为探究影响化学反应速率的因素,某研究小组设计了如下五个实验。按要求回答下列问题(已知:Cu2+、Fe3+对H2O2的分解起催化作用)。
(1)为探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验
(2)为探究催化剂对化学反应速率的影响,同时探究催化剂不同催化效果不同,应选择实验
(3)通过观察发现实验⑤比实验③现象明显,其原因是
(4)根据上述实验,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三条措施为发布:2024/12/30 14:30:1组卷:8引用:5难度:0.5